李睿君
演示實(shí)驗(yàn)是指為配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作表演示范的實(shí)驗(yàn)。是深受學(xué)生歡迎的實(shí)驗(yàn)形式,是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特方法。它能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前。能引導(dǎo)學(xué)生觀察,并進(jìn)行思考,配合講授使學(xué)生認(rèn)識物理概念和規(guī)律。達(dá)到“事半功倍”的效果。
實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計(jì)、演示過程等對學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)能力和學(xué)習(xí)科學(xué)方法有重要意義。要使演示實(shí)驗(yàn)真正達(dá)到演示目的,必須做到以下幾點(diǎn)。
1要目的明確忌隨心所欲
物理教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實(shí)驗(yàn)具有生動、直觀、新奇的特點(diǎn),容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的趣味性、奇異性、多變性,就能創(chuàng)造出生動的情景,使學(xué)生思維活躍。演示實(shí)驗(yàn)是用來配合教學(xué)的,應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇用合適的實(shí)驗(yàn),合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清物理概念和規(guī)律。
例如講“摩擦力”這一節(jié),我們可以用引導(dǎo)提示法指出我們要實(shí)驗(yàn)的問題和目的?!澳Σ亮Φ拇笮∨c哪些因素有關(guān)系呢?”為了研究這個(gè)問題,我們調(diào)整吊盤上的重物的重量。使木塊在桌面上作勻速直線運(yùn)動,這時(shí)繩子對木塊的拉力就等于木塊與桌面間的滑動摩擦力。然后在木塊上加一個(gè)重物,增大木塊與桌面間的壓力,這時(shí)發(fā)現(xiàn),必須增加吊盤上的重物,使拉力增大,木塊才能做勻速運(yùn)動。可見增大木塊與桌面之間的壓力,木塊與桌面之間的滑動摩擦力也增大。學(xué)生就很自然地得出“兩個(gè)物體間的滑動摩擦力,的大小跟這兩個(gè)物體之間的壓力N大小成正比”的結(jié)論,即,f=un然后進(jìn)一步得出動摩擦因素與兩接觸物體的材料和它們接觸面的粗糙程度有關(guān)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康男悦鞔_,環(huán)環(huán)緊扣,步步深入,學(xué)生必定會有很強(qiáng)的感性認(rèn)識,很清楚的認(rèn)知思路,從而輕松地掌握這節(jié)的內(nèi)容。
演示實(shí)驗(yàn)切忌毫無目的,隨心所欲。演示實(shí)驗(yàn)的最終目的是為教學(xué)服務(wù)的,為的是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,理解規(guī)律,從而掌握規(guī)律。為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),沒有目的性,只會使學(xué)生浮于實(shí)驗(yàn)過程與表面現(xiàn)象,不知道老師為什么做實(shí)驗(yàn),不知道實(shí)驗(yàn)演示了什么規(guī)律,更談不上自己去發(fā)現(xiàn)與探討規(guī)律了。對教師而言,這樣的實(shí)驗(yàn)是“吃力不討好”的事。
2要明顯直觀忌模糊不清
可以說演示實(shí)驗(yàn)的一切功能都不能離開觀察,觀察者只能在演示者所給現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行觀察。因此,演示實(shí)驗(yàn)的直觀是最起碼的要求,教師在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
2.1物理過程的變化要顯著
為了使現(xiàn)象明顯,儀器的尺寸要比較大,尤其是觀察部分的尺寸要大、刻度線條要粗。要使教室內(nèi)最遠(yuǎn)的同學(xué)也能看清。這樣做演示的精密度雖有所降低,但可以用感受效果來彌補(bǔ)。必要時(shí)可以借助投影、機(jī)械放大、光杠桿、放大電路等手段增強(qiáng)現(xiàn)象的明顯性,提高觀察效果。另外,儀器擺放的位置,被觀察主體與背景的色調(diào)對比等也會影響觀察的效果。通??刹捎醚菔景?、磁性黑板、染色、生煙、襯托背景、照明等方法來增強(qiáng)觀察效果。
2.2儀器簡單過程明了
演示之所以要直觀。就是為了能從實(shí)驗(yàn)中直接觀察到物理過程,認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì),而不需要過多地拐彎抹角,受其它無關(guān)因素的干擾。特別是一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中,沒有必要選擇精密復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置。
例如,我們用橢圓墨水瓶演示微小形變現(xiàn)象,效果就比用復(fù)雜的光桿系統(tǒng)裝置要好。
2.3要多種感官并用
有資料表明“在接受知識方面,單靠聽覺一般只能記住15%左右;單靠視覺,從圖象獲得知識,只能記住45%左右:如果兩者結(jié)合起來,可記住65%”。因此,調(diào)動學(xué)生各部分感官的協(xié)調(diào)并用,比單一渠道要好。我們應(yīng)該考慮學(xué)生的各種感官對信息的分辨能力,以強(qiáng)化有效刺激,促進(jìn)學(xué)生對新知識、新規(guī)律的理解。
例如,講加速度時(shí),學(xué)生視覺感受到加速度影響速度的變化可能不很明顯??梢杂枚嗝襟w課件來演示。演示時(shí)。速度的變化可以用音高變化來表示。使學(xué)生聽覺、視覺共同作用可能比單純用視覺更直接。因而對變化率的概念比較容易建立。
演示實(shí)驗(yàn)切忌模糊不清。學(xué)生看不到清晰的實(shí)驗(yàn)過程和明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,搞不清實(shí)驗(yàn)所演示的規(guī)律、原理。無助于物理教學(xué)。與其浪費(fèi)時(shí)間,不如不做。
3要安全可靠忌弄虛作假
課堂上的教學(xué)時(shí)間是極其寶貴的,如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯(cuò),不僅會耽誤時(shí)間,而且會引起對所得結(jié)論的懷疑。因此,教師在課堂上的演示實(shí)驗(yàn)必須確保成功。
3.1依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)
成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實(shí)驗(yàn)原理,它是設(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。只有掌握了原理,才能準(zhǔn)確的抓住關(guān)鍵,成功的進(jìn)行演示。
例如,靜電實(shí)驗(yàn)我們一般認(rèn)為比較難做,其實(shí)關(guān)鍵在于靜電電壓高而電量少。因其電壓高,通常所說的絕緣體在高壓下變成了導(dǎo)電體;因其電量少,電荷容易漏。從原理上進(jìn)行分析。我們就可以找到改進(jìn)靜電演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵——解決絕緣問題。只要對儀器進(jìn)行簡單的改進(jìn)就行了。
3.2要注意環(huán)境條件
有些實(shí)驗(yàn)的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系:空氣的濕度對靜電實(shí)驗(yàn)有影響。某些電學(xué)實(shí)驗(yàn)跟電源電壓的穩(wěn)定性有關(guān)等。因此,教師在課前要選擇好所需的儀器和材料,仔細(xì)地進(jìn)行檢查,熟悉儀器的使用性能,了解實(shí)驗(yàn)的精確程度,估計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)間,觀察教室里即將演示的環(huán)境等。
3.3處理好實(shí)驗(yàn)中的問題
課前做好充分的準(zhǔn)備,可以提高演示的成功率,但不能保證課堂上一定不出問題。出了問題怎么辦?一是要鎮(zhèn)定,切忌手忙腳亂,應(yīng)認(rèn)真思考和分析,盡可能及時(shí)找出原因,迅速排除故障;二是要實(shí)事求是,實(shí)驗(yàn)失敗不可簡單地用“儀器不行”來搪塞過去,更不能編造數(shù)據(jù),弄虛作假。應(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實(shí)說明實(shí)驗(yàn)失敗的原因,申明下次再做。這種負(fù)責(zé)的精神和科學(xué)的態(tài)度,對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),產(chǎn)生良好的影響。
4要有啟發(fā)性忌難易不分
演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料,變抽象為形象。但它的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維,使學(xué)生更好地認(rèn)識客觀規(guī)律,發(fā)展能力,培養(yǎng)興趣。因此,在設(shè)計(jì)和編制演示程序時(shí),必須在啟發(fā)性上下功夫。
4.1以趣激疑
演示中的啟發(fā)性,首先在于以趣激疑。當(dāng)生動的演示現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時(shí),認(rèn)知的矛盾將上升為思維的動力。
例如,靜電植絨實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)啟動手搖感應(yīng)起電機(jī)時(shí),下極板上的小紙屑不斷地飛舞,粘附在涂有膠水的上極板上。形成了美麗的圖案,學(xué)生的問題必將油然而生。
4.2教師引導(dǎo)
運(yùn)用演示引發(fā)問題,只是啟發(fā)思維的起點(diǎn),雖然它是學(xué)生開展積極思維的突破口,但要推進(jìn)思維的展開。仍需有教師不斷的引導(dǎo)。
例如,為什么會有這種現(xiàn)象?怎樣才能產(chǎn)生?怎樣才能做得更好?在學(xué)生不斷的探討、思索中。逐步掌握物理知識,了解物理規(guī)律,這樣的實(shí)驗(yàn)就成為推進(jìn)思維的向?qū)А?/p>
4.3體現(xiàn)實(shí)踐——理論——實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律
演示實(shí)驗(yàn)一般情況可采用這樣的幾步:提出問題。通過實(shí)驗(yàn)建立初步表象;再做實(shí)驗(yàn),又提出問題進(jìn)行探討,找出規(guī)律;應(yīng)用規(guī)律來說明問題,并用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。這一過程體現(xiàn)了實(shí)踐——理論——實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律。演示實(shí)驗(yàn)切忌難易不分,草草了事。有些新教師做實(shí)驗(yàn),常常以能顯示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為滿足,急急表演,匆匆收場。這樣的實(shí)驗(yàn)必不能給學(xué)生留下深刻的印象,而且忽視了學(xué)生由感性到理性的上升過程,忽視了學(xué)生能力的培養(yǎng),難以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>